Thiết kế hệ thống điều khiển tự động cho kho lạnh bảo quản đảm bảo nhiệt độ và độ ẩm yêu cầu

Yêu cầu và nhiệm vụ tự động hóa kho lạnh bảo quản

Bảo vệ quá tải: dòng điện, nhiệt độ cuộn dây động cơ, nhiệt độ các chi tiết chuyển động của máy nén, nhiệt độ dầu, nhiệt độ đầu đẩy, áp suất đầu đẩy quá cao, áp suất hút quá thấp, lưu lượng khối lượng quá cao, hiệu áp dầu quá nhỏ, dòng khởi động, tải khởi động quá lớn, mất pha, không đối xứng pha… Điều chỉnh năng suất lạnh phù hợp với yêu cầu. Điều chỉnh mức lỏng trong bình ngưng để cấp lỏng cho dàn bay hơi (van điều chỉnh kiểu phao áp suất cao). Điều chỉnh việc cấp lỏng phải vừa đủ để dàn bay hơi đạt hiệu quả trao đổi nhiệt cao nhất nhưng hơi hút về máy nén vẫn phải ở trạng thái khô, không gây ra va đập thủy lực cho máy nén, điều chỉnh nhiệt độ bay hơi cũng như việc phá băng cho dàn bay hơi tránh lớp tuyết đóng quá dày cản trở quá trình trao đổi nhiệt.

Chủ yếu ở đây là các thiết bị tự động để duy trì nhiệt độ và độ ẩm yêu cầu trong kho lạnh bảo quản. Đại diện cho loại này là rơle nhiệt độ (thermostat) và rơle áp suất hoạt động nhờ nhiệt độ và áp suất để đóng ngắt trực tiếp tiếp điểm điện hai hoặc nhiều cực. Bằng cách ghép nối tiếp hoặc song song các thiết bị điều chỉnh hai vị trí có thể đạt được sự điều chỉnh với nhiều bậc.

Khi kết hợp nhiều dụng cụ điều chỉnh 2 vị trí có thể thiết lập sự điều chỉnh nhảy cấp. Dụng cụ điều chỉnh liên tục là dụng cụ điều chỉnh có khả năng biến đổi liên tục các tín hiệu của đại lượng vào ra các tín hiệu liên tục của đại lượng ra.

TÍNH TOÁN PHỤ TẢI ĐIỆN

I là dòng điện tính toán lớn nhất của đường dây trong chế độ làm việc bình thường có tính đến tăng trưởng phụ tải theo qui hoạch. Chọn khí cụ điện hạ áp cho động cơ của hệ thống kho lạnh bảo quản Động cơ Dây dẫn Aptomat Contactor Rơ le nhiệt. Ở đây em chọn tiết diện dây dẫn là lỗi đồng, 2 dòng điện cao nhất lúc hệ thống hoạt động là 303,96 A (dòng điện tính toán của máy nén).

- Dựa vào dòng điện định mức em tiến hành chọn Aptomat, Contactor, Rơ le nhiệt… cho các động cơ của hệ thống theo hãng LS ELECTRIC. Qua tính toán để chọn các khí cụ điện hạ áp em rút ra: chúng ta nên chọn chung các thiết bị của một hãng để tối ưu hiệu quả làm việc và để đảm bảo an toàn cho hệ thống cần chọn lớn hơn 1 cấp cho các thiết bị so với kết quả tính toán.

THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN

- Kiểm tra bên ngoài máy nén và các thiết bị chuyển động xem có vật gì gây trở ngại sự làm việc bình thường của thiết bị không. - Khi nhiệt độ kho lạnh đạt yêu cầu (t = -13OFF ℃), thermostat tác động tắt van điện từ ngừng cấp dịch cho dàn bay hơi, máy nén vẫn chạy sau thời gian cài đặt khoảng 30 giây khi máy nén hút hết dịch trong dàn bay hơi (do relay áp suất thấp tác động), tác động ngừng máy nén và bơm - quạt giải nhiệt. - Xả băng: khi tới thời gian cài đặt 12 giờ, thermostat tác động tới timer xả băng (66DT) điều khiển tắt van điện từ ngừng cấp dịch cho dàn bay hơi.

Sau một thời gian 30 giây thì tác động ngừng máy nén, quạt dàn bay hơi, khi đó cấp điện cho điện trở xả băng, quá trình xả băng diễn ra. Lúc này Timer xả băng (66DT) bắt đầu đếm khoảng 10 phút thì ngừng cấp điện cho điện trở, khởi động lại quạt dàn bay hơi, máy nén và quạt dàn ngưng tụ. Mạch điện gồm một số thiết bị an toàn đảm bảo chức năng an toàn cho hệ thống kho lạnh được bố trí nối tiếp liên động với nhau với điều kiện bất kỳ.

Khi áp suất nén quá cao sẽ làm cho dòng điện làm việc máy nén tăng, hệ thống làm việc không hiệu quả, gây nguy hiểm cho các thiết bị trong hệ thống. Khi áp suất phía đầu đẩy của máy nén vượt quá giá trị đặt trước 15.226bar, tiếp điểm relay áp suất cao tác động ngừng hệ thống, báo sự cố. Khi nhiệt độ phía đầu đẩy của máy nén vượt quá giá trị đặt trước 66.03℃, relay nhiệt tác động ngừng hệ thống, báo sự cố.

Trong mạch, thermostat (23R) điều chỉnh nhiệt độ không đóng ngắt trực tiếp máy nén (52C) mà đóng van điện từ (21) ngừng cấp lỏng cho dàn bay hơi. Khi kho lạnh không đạt nhiệt độ yêu cầu, thermostat (23R) đóng mạch, cuộn dây của relay trung gian (X) có điện, tiếp điểm (X) đóng. Khi đạt nhiệt độ yêu cầu thermostat (23R) mở, van điện từ (21) đóng và máy nén còn tiếp tục làm việc đến khi hút kiệt môi chất lạnh và áp suất phía đầu hút giảm xuống dưới giá trị đặt, relay áp suất thấp tác động dừng máy.

Khi băng bám nhiều, đường gió tuần hoàn trong dàn lạnh bị thu hẹp, trở lực tăng lên và dòng điện mô tơ tăng theo cần phải tiến hành xả băng. Sau khi cung cấp điện cho hệ thống kho lạnh, cuộn dây relay trung gian (X) có điện, và Timer xả tuyết (66DT) có điện. Đến thời gian xả tuyết, lúc này tiếp điểm (Nc) của nó trên mạch cấp dịch dàn lạnh nhả ra, van điện từ (21) mất điện và ngừng cấp dịch cho dàn lạnh, hệ thống lạnh vẫn chạy nên hút dịch ra khỏi dàn lạnh.

Về cơ bản khi em cho mạch điện chạy mô phỏng trên Cade thì mạch điện đáp ứng được các yêu cầu tự động hóa cho kho lạnh bảo quản. Do tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp nên quá trình học bằng hình thức online, không được trực tiếp vận hành các mạch điện điều khiển tự động.

LẬP TRÌNH TRÊN PLC BẰNG PHẦN MỀM GX DEVELOPER